薄膜干涉定域的定量分析

薄膜是分振幅干涉装置.薄膜干涉定域的 原因是光源为扩展光源.设光源横向有效宽度 为b(图1),则要使P点出现可分辨的干涉条 纹,须满足关系式 式中λ为光波波长,β为相干范围孔径角.当 b为一定时,由式(1)求得的β值能确定可分 辨干涉条纹所占空间的大概范围,即定域深 度.而定域范围中,对应孔径角β=0的面为 出现最清晰干涉条纹的最佳定域曲面(又称定 域中心).它是最佳干涉定域点的集合.以上 内容文献[1]、[2]都有详细的阐述。 本文在上述概念的基础上,用光路构图法 推导出尖劈和平行薄膜的最佳定域曲面位置公 式和定域深度公式.并利用上述公…     

薄膜干涉条纹的定域

在光学教科书甚至光学专著①中,关于薄膜干涉条纹定域在膜上或膜附近的道理,似乎都没说清楚。本文对此问题作一分析。 1.干涉条纹定域问题的提法 条纹定域是双波场干涉②中提出的,多波场干涉中并无此问题。 对于任何一个双皮场干涉装置,如果是点光源,则到处的干涉条纹对比度皆为1,不存在定域问题。 所以,干涉条纹定域问题是在扩展光源的双波场干涉中提出的。此问题的提法可这样叙述:对于给定的扩展光源和双波场干涉装置,求满足下述条件的空间点p之集合,对于这样的P点,光源上任何两个点Sm和Sn所对应的光程差之差皆不大于λ/4;P点之集合构成…     

薄膜干涉条纹的可见度

在一级近似条件下，导出薄膜干涉条纹的可见度公式，人条纹可见度的角度定量分析干涉定域问题，直观地给出定域中心、定域深度随扩展光源、薄膜的劈尖角和厚度变化的规律．     

薄膜干涉条纹定域的确定

薄膜干涉条纹定域的确定，文献［１］～［４］等已有讨论．其中［４］较简单直观。本文在直角坐标系中推出定域中心曲面方程，作适当近似与文献［１］、［４］的结果相同，并在此基础上对条纹定域深度进行了讨论     

通过迈克尔逊干涉仪特殊现象理解光的干涉

观察迈克尔逊干涉仪实验调节过程中出现的特殊现象;分析了白光干涉中央条纹的特征、由定域干涉到非定域干涉光源的空间相干性、迈克尔逊干涉仪中没有补偿板的干涉条纹形状,以及迈克尔逊干涉仪的分光板被前后倒置及补偿板不平行干涉条纹的变化。     

空间相干性的演示

当光源的空间相干度下降时，非定域干涉条纹随之变化为定域条纹．本文用Ｈｅ－Ｎｅ激光器、透镜和毛玻璃屏组成一个时间相干性极好而空间相干性连续可调的光源，在迈克尔逊干涉仪上形成干涉条纹，对该干涉条纹进行观察，以便了解光源的空间相干性．     

迈克耳孙干涉仪上非定域干涉现象再认识

本文对迈克耳孙干涉仪上观察激光非定域干涉现象的问题,进行了理论和实验再研究,指出了目前物理实验教材中关于此问题解释的不妥之处.介绍了一种判别非定域等倾干涉和等厚干涉的方法,并从实验上证明了非定域等倾干涉和等厚干涉的存在.     

如何迅速调出白光干涉条纹

学生用迈克尔逊干涉仪做实验,用氦氖激光器作光源,较容易调出定域或非定域干涉条纹,然而要调出白光干涉条纹,往往花费很长时间还难以调出.由于白光的相干长度很小,因此要求调到 M_1反射镜的像 M′_1和 M_2反射镜完全重合,即 d=0时才有白光干涉条纹出现的可能.1.采取氦氖激光器作光源,先调出干涉条纹.一般采取对光点法和成像法,调节两反射镜背面的微调螺钉,使入射到光屏上     

自制薄膜干涉演示仪

现行人教版高中《物理·选修3-4》教材中,将"光的干涉"分为两部分,一是杨氏双缝实验,二是薄膜干涉^[1].针对现行教材"用肥皂泡演示光的干涉现象"的实验仪产生的问题,设计一种更为简便的、实验效果更好的薄膜干涉演示仪.同时,对实验产生的干涉条纹以及干涉条纹在短时间内逐渐变大,向外吐出圆环,最后趋于稳定的原因进行分析.     

对薄膜定域干涉条纹的讨论

用扩展光源照明时,薄膜干涉只能呈现定域条纹.定域于膜面附近的等厚条纹和定域于无限远处的等倾条纹,是定域条纹的两个特例.常见的教科书,对两特例间的联系和统一问题讨论得不多,因为对一般介质膜来说,严格进行有关计算是相当繁杂的.本文试图通过对楔形空气膜的计算,既回避繁杂,又能对两种特例进行统一解释,并比较一般地进行定域中心位置的探讨.     

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在文献[1]中,通过分析实验上观察到的测地声模的小密度-电位比与测地声模谐波定级的自洽性,论证了测地声模是在转向点附近一种“蝌蚪状”的定域结构,但没有给出导致这种结构的物理机制.从随机媒质对波传播产生定域化的角度进行了探讨,采用测地声模由漂移波湍流参量激发的产生模型,计算了随机定域化导致的也是文献[1]所关注的相干长度.讨论了与实验观测比较的有关问题.     

多光束非定域干涉透射光强分布

研究了多光束非定域干涉现象,得到了多光束非定域干涉的透射光强分布函数。理论研究结果表明,干涉圆环中心位置光强与定域干涉结果一致。对得到的多光束非定域干涉透射光强分布函数进行了数值分析,分析结果表明随着镜面反射系数的增加,非定域干涉条纹变得更加锐细,光谱分辨率提高,同时在低干涉级次处出现了噪声,并且反射系数越高,噪声越明显。在镜面间距不变的情况下,通过改变观察屏位置,对透射光强分布进行数值分析,结果表明干涉级次与干涉圆环倾角的余弦值存在线性关系,通过求斜率可以得到镜面间距。保持观察屏位置不变,通过改变镜面间距,数值分析结果表明干涉级次与干涉圆环半径平方存在线性关系,并且直线斜率与镜面间距也存在线性关系。     

迈克耳孙干涉实验

描述了迈克耳孙干涉仪的结构、原理和调节方法,对非定域干涉和定域干涉的成像过程和干涉条纹特点进行了分析,实现了氦氖激光波长和透明玻璃薄片折射率的测量实验,并对透明玻璃薄片折射率测量实验的调节方法和实验现象进行了详细讨论.     

透镜焦平面上等倾干涉条纹的形状

用迈克尔逊干涉仪观察等倾干涉条纹的装置如图1所示。将钠灯前的毛玻璃片置于透镜L_1的焦平面上,反射镜M_1与反射镜M_2的象M_2′之间形成厚度均匀的空气薄膜,不用透镜L_2,让眼调焦到无限远,向薄膜方向看去,可看到定域在无穷远的等倾干涉条纹。也可以在透镜L_2的焦平面上观察等倾干涉,如图1中,平行光束会聚在焦平面F′上。让焦平面F′与薄膜表面平行,则在     

基于两点光源的迈克耳孙实验分析

迈克耳孙实验是大学物理中的一个重要实验.本文从迈克耳孙实验出发,讨论两个点光源在空间光场中产生的非定域干涉和承接光屏放在不同方位上所显示的干涉条纹,用Matlab软件做出干涉条纹图样,并对条纹的形状和光屏位置的关系进行分析,进而通过条纹的形状判断出光源的位置.同时,解释实验中的一些现象,由此加深了对干涉原理和迈克耳孙实验的理解,为下一步更好地学习打下基础.     

多光束非定域干涉反射光强分布

研究了多光束非定域干涉现象,得到了多光束非定域干涉的反射光强分布函数.数值计算结果表明:随着镜面反射系数的增加,多光束非定域干涉条纹半值宽度降低,条纹变得更加锐细,光谱分辨率提高;当镜面反射率较高时,除了暗条纹外,在低干涉级次处紧邻暗条纹还有很窄的亮条纹存在;亮条纹振幅逐渐衰减至背景光强度,干涉级次越低亮条纹振荡越明显;第一束反射光提供了一个均匀的背景,第二束反射光的加入产生了双光束干涉,干涉条纹较粗,对比度较低,更多光束的加入使干涉暗条纹变得锐细,在相邻暗条纹间出现了明暗相间的低强度明暗条纹;足够多光束的加入使相邻暗条纹间低强度变化的明暗条纹消失,同时在紧邻暗条纹处出现了振幅振荡衰减的亮条纹.最后,将多光束非定域干涉理论应用于光学滤波器的研究,结果表明:提高镜面反射率,可以显著降低多光束非定域干涉的滤波带宽;改变镜面间距,可以灵活调整多光束干涉仪滤波波长和相消波长间距.     

迈氏干涉仪中定域干涉的光程差

一、问题的来由在迈氏(迈克尔孙)干涉仪的实验中,通常可以观察到下列现象: 1.当用点光源时,只要调好光路,则无论前后如何移动测观屏(图1),屏上总能呈现干涉条纹。这是非定域干涉。     

迈克尔逊干涉仪所产生的非定域干涉条纹

一般光学教科书讨论迈克尔逊干涉仪(下面简称M干涉仪)所产生的干涉条纹时,往往研究面光源照明下的等厚、等倾干涉条纹。激光的出现,使我们有可能得到一个强点光源以观察M干涉仪的非定域干涉条纹。这在Hecht和Zajac所著Optics一书中曾提到。近几年,我们在普物光学的M干涉仪     

平行光入射时劈尖干涉误差的定量分析

定量分析了平行光入射空气劈尖和介质劈尖时,干涉条纹严格定域在劈尖上界面处时的条纹间距.数值计算表明对两种劈尖作光线垂直入射垂直反射的近似处理时,空气劈尖的误差较大,但是小于4%.     

流场三维层析与高速干涉摄影

瞬态三维流场的层析,需要拍摄多方向干涉图,然后利用计算机进行层析。高速摄影能够记录瞬态过程的外部形象变化,给予定性的观察而不能定量描述,即使利用纹影、阴影技术也只能给出流场冲击波的二维定性结构。人们曾利用漫射全息干涉法来获得多方向干涉图,从而进行流场的三维定量计算。在这种方法中,由于干涉条纹是空间地定域于一曲面上,从各方向难于翻拍到清晰的干涉图,观察角度由于受到测域区域的